JP2013137874A - 発光素子ランプ及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子ランプを照明器具本体側に取付ける場合、操作の円滑性を向上できるとともに絶縁性を高めることができる発光素子ランプ及びこの発光素子ランプを適用する照明器具を提供する。
【解決手段】発光素子ランプ２は、少なくとも一部に透光性部を有する本体４と、この本体４内に配設され前記透光性部から光を外部に放射する発光素子５２とを備えている。前記本体４の端部に設けられ、略円形状の端面を有する略円筒状であって、端面から軸方向に突出するとともに直径方向に形成された突起部６３と、前記端面の外周から突起部６３の側面に連続的に形成されたＲ形状部６５と、前記突起部６３から外方に突出する給電端子６４とを備えた口金部６を具備している。
【選択図】図５

Description

本発明の実施形態は、ＬＥＤ等の発光素子を用いた発光素子ランプ及びこの発光素子ランプを適用する照明器具に関する。

近時、ＬＥＤの高出力化、高効率化に伴い、光源としてＬＥＤを用いた屋内又は屋外で使用される照明器具が開発されている。ＬＥＤは、従来の蛍光灯などの光源に比べて低消費電力、長寿命が実現でき、光源及び照明器具の交換頻度を少なくすることができ、メンテナンスの面で有利となる。したがって、このような点において光源として蛍光灯などに替わりＬＥＤを用いるのが望ましい。

このため、例えば、発光素子ランプとして、ＬＥＤを光源とする直管形ＬＥＤランプの両端部に口金を設け、直管形蛍光ランプと同様な形態とし、その口金を照明器具のソケットに装着して使用できるようにしたものが提案されている。

一方、この種、直管形ＬＥＤランプにおける安全性の確保や性能面の維持などの観点から規格化が行われている。具体的には、日本電球工業会規格ＪＥＬ８０１「Ｌ形ピン口金GX16t-5付直管形ＬＥＤランプシステム（一般照明用）」であり、この規格に基づいた直管形ＬＥＤランプが開発されている。

この場合、直管形ＬＥＤランプは、直管形蛍光ランプの口金とは互換性のない専用の口金を有していて、ランプを照明器具本体側に取付ける場合には、口金に設けられた給電端子を照明器具本体側のソケットに挿入装着して行うようになっている。

特開２００９−２６６４３２号公報 特開２０１０−１２９３８２号公報

直管形LEDランプ搭載ベースライト｜特集｜LED照明「エバーレッズ」（EVERLEDS）｜パナソニック電工｜Panasonic［平成２３年１２月１９日インターネット検索］（http://denko.panasonic.biz/Ebox/everleds/special/baselight/index.html）

しかしながら、このような直管形ＬＥＤランプにおいて、給電端子を照明器具本体側のソケットに挿入装着するに際し、口金がソケットに引っ掛かる感触が生じて操作の円滑性に欠けるという課題が発生した。

本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、発光素子ランプを照明器具本体側に取付ける場合、操作の円滑性を向上できるとともに絶縁性を高めることができる発光素子ランプ及びこの発光素子ランプを適用する照明器具を提供することを目的とする。

本発明の実施形態による発光素子ランプは、少なくとも一部に透光性部を有する本体と、 この本体内に配設され前記透光性部から光を外部に放射する発光素子とを備えている。

また、前記本体の端部に設けられ、略円形状の端面を有する略円筒状であって、端面から軸方向に突出するとともに直径方向に形成された突起部と、前記端面の外周から突起部の側面に連続的に形成されたＲ形状部と、前記突起部から外方に突出する給電端子とを備えた口金部を具備している。

本発明の実施形態によれば、発光素子ランプを器具本体側に取付ける場合、操作の円滑性を向上できるとともに絶縁性を高めることができる発光素子ランプ及びこの発光素子ランプを適用する照明器具を提供することが可能となる。

本発明の実施形態に係る照明器具を示す斜視図である。 同照明器具における発光素子ランプを示す側面図である。 同照明器具における発光素子ランプを見る方向を変えて示す側面図である。 図３中、Ｙ−Ｙ線に沿って切断して示す斜視図である。 同発光素子ランプにおける口金部を示す斜視図である。 同発光素子ランプにおける口金部を示す正面図である。 同発光素子ランプにおける口金部を示す側面図である。 同発光素子ランプにおける口金部を見る方向を変えて示す側面図である。 図７中、Ａ部の拡大図である。 図８中、Ｂ部の拡大図である。 同発光素子ランプにおける口金部のＲ形状部を説明するための模式的側面図である。 同照明器具を示す結線図である。 同照明器具本体に発光素子ランプを装着する過程を示す一部斜視図である。 同照明器具における絶縁性を確保する状態を示す説明図である。 比較例における絶縁性を確保する状態を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態に係る照明器具について図１乃至図１５を参照して説明する。図１は、照明器具を示し、図２乃至図４は、直管形発光素子ランプを示し、図５乃至図１１は、直管形発光素子ランプにおける口金部を示している。また、図１２は、照明器具の結線状態を示しており、図１３は、直管形発光素子ランプを照明器具本体に取付ける場合の操作過程を示している。さらに、図１４及び図１５は、絶縁性を確保する状態を示す説明図である。なお、各図において同一部分には同一符号を付し重複した説明は省略する。

図１において、天井面へ設置される照明器具が示されており、この照明器具は、冷間圧延鋼板等によって形成された横長の略直方体形状の器具本体１と、この器具本体１に取付けられた直管形発光素子ランプ２とを備えている。器具本体１は、基本的には既存の構成をなしており、長手方向の両端部に取付けられたソケット部３に直管形発光素子ランプ２が装着されるようになっている。

図２乃至図４に示すように、直管形発光素子ランプ２は、本実施形態では、直管形ＬＥＤランプであり、既存の直管形蛍光ランプと略同様な寸法及び外形を有している。具体的には、例えば、２０Ｗの直管形蛍光ランプと略同様な寸法及び外形を有していて、既述の日本電球工業会規格ＪＥＬ８０１に基づいて構成されている。
直管形発光素子ランプ２は、長尺状で外観が略円筒状の本体４、光源部５、口金部６、７を備えている。

図４に示すように、本体４は、内部空間を有し、略円筒状に形成され、透光性の拡散性を有するポリカーボネート樹脂等の合成樹脂材料から押出成形によって作られている。本体４の内壁には、対向して内側に突出する一対の支持レール４１が形成されており、この支持レール４１には、長手方向に沿って長尺状の放熱部材４２が支持され配設されている。放熱部材４２は、熱伝導性が良好なアルミニウム材料等から押出成形によって形成されている。

なお、本体４の成形方法は、格別限定されるものではない。また、例えば、本体４を半円筒状の２つの部材を結合して構成するようにしてもよい。さらに、内部空間が形成できれば、断面が多角形状であってもよく、形状が限定されるものではない。
光源部５は、基板５１と、この基板５１に直線状に並べられて実装された複数の発光素子５２と、各発光素子５２を覆う蛍光体層５３とを備えている。

基板５１は、絶縁材である例えば、ガラスエポキシ樹脂（ＦＲ−４）等の平板状の材料で細長の長方形状に形成されている。表面側には銅箔で形成された配線パターンが施されており、また、その上には、適宜レジスト層が積層されるようになっている。このような基板５１は、裏面側が放熱部材４２に密着するように熱的に結合されて配設されている。

なお、基板５１の材料には、セラミックス材料、合成樹脂材料又は各発光素子５２の放熱性を高めるうえで、アルミニウム等の熱伝導性が良好で放熱性に優れたべース板の一面に絶縁層が積層された金属製のべース基板を適用することができ、格別その材料が限定されるものではない。

複数の発光素子５２は、ＬＥＤのベアチップからなる。ＬＥＤのベアチップには、例えば、白色系の光を発光部で発光させるために、青色の光を発するものが用いられている。このＬＥＤのベアチップは、シリコーン樹脂系の絶縁性接着剤を用いて基板５１上に接着され、ボンディングワイヤによって配線パターン上に電気的に接続されている。

蛍光体層５３は、透光性合成樹脂、例えば、透明シリコーン樹脂製であり、ＹＡＧ：Ｃｅ等の蛍光体を適量含有している。蛍光体層５３は、個々の発光素子５２を発光素子５２ごとに被覆する山形の形状をなしている。蛍光体は、発光素子５２が発する光で励起されて、発光素子５２が発する光の色とは異なる色の光を放射する。発光素子５２が青色光を発する本実施形態では、白色光を出射できるようにするために、蛍光体には青色の光とは補色の関係にある黄色系の光を放射する黄色蛍光体が使用されている。

なお、発光素子としては、表面実装型のＬＥＤパッケージを用いてもよい。また、砲弾型のＬＥＤを実装するようにしてもよく、実装方式や形式は、格別限定されるものではない。

図２及び図３に示すように、口金部６、７は、ＰＢＴ樹脂等の合成樹脂材料から作られており、本体４における長手方向の両端部に設けられていて、器具本体１のソケット部３に取付け可能に構成されている。

図５乃至図８に示すように、一端側に設けられた口金部６は、絶縁性を有する略短円筒状に一体的に形成されていて、本体４の端部外周にキャップ状に嵌合するようになっており、円筒状部６１と、この円筒状部６１の一端側に形成された端面部６２と、端面部６２から突出形成された突起部６３と、突起部６３から外方に突出した一対の給電端子６４とを備えている。

円筒状部６１は、本体４の端部外径寸法と略同じか僅かに大きな内径寸法を有していて、本体４の端部外周に嵌合される。端面部６２は、略円形状に形成され、この端面部６２からは軸方向（本体４の長手方向）に若干突出する突起部６３が形成されている。突起部６３は、端面部６２の略中央部に所定の幅寸法を有して直径方向であって、端面部６２の対向する外周部６２ａ間、換言すれば、円筒状部６１の対向する端部外周部間に亘って形成されている。

一対の給電端子６４は、黄銅等の金属材料から作られていて、突起部６３の外周側付近から立設されて軸方向に突出するように設けられており、先端部が外周側方向に向かって折曲されている。

次に、上記のような口金部６に形成されるＲ形状部について説明する。口金部６は、Ｒ形状部として第１のＲ形状部６５と第２のＲ形状部６６とを有している。第１のＲ形状部６５は、端面部６２の外周部６２ａから突起部６３の側面に亘って連続的に形成された円弧状部であり、第２のＲ形状部６６は、端面部６２の外周部６２ａ、すなわち、円筒状部６１の端部外周部に形成された円弧状部である。

図９に代表して示すように、第１のＲ形状部６５は、半径の異なる、つまり、異径の複数のＲ形状が組合わされて複合的なＲ形状によって形成されている。本実施形態においては、大小異径の２つのＲ形状が組合わされており、半径をＲ1とする大径のＲ形状と半径をＲ2とする小径のＲ形状とによって形成されている。

具体的には、半径をＲ1とする大径のＲ形状によって、端面部６２の外周部６２ａから突起部６３の側面における軸方向の端部近傍まで形成され、これと連続して繋がるように半径をＲ2とする小径のＲ形状によって、突起部６３の側面の端部まで形成されている。したがって、突起部６３の側面の端部は、小径のＲ形状で丸められた形状をなしている。

より詳しくは、図１１に示す口金部６の模式的側面図を参照して説明する。すなわち、側面視において、口金部６の角部は、円筒状部６１を形成する直線状部Ｓ1と、この直線状部Ｓ1を接線とする半径をＲ1とする大径のＲ形状（円弧状部）と、前記直線状部Ｓ1と直交する方向であって大径のＲ形状の中心点に近づく方向（矢印ａで示す）に位置する直線状部Ｓ2とを備えてこれらが繋がれて形成されている。したがって、直線状部Ｓ2は、前記直線状部Ｓ1と直交する方向であって、前記直線状部Ｓ1と直交する円弧状部の接線よりも円弧状部の中心点に近い位置にある。
加えて、角部の先端側、つまり、突起部６３の側面の端部は、直線状部Ｓ2を接線とする半径をＲ2とする小径のＲ形状によって形成されている。

このような第１のＲ形状部６５の構成により、突起部６３の側面が滑らかな形状となり、また、直線状部Ｓ2によって半径をＲ1とする大径のＲ形状をカットＣしたような形状となって突起部６３の側面の端部（エッジ部Ｅ）が外周側に位置するようになる。

図１０に示すように、第２のＲ形状部６６は、第１のＲ形状部６５と同様に、半径をＲ1とする大径のＲ形状と半径をＲ2とする小径のＲ形状とによって形成されていて、これらが連続して繋がるように形成されている。因みに、この第２のＲ形状部６６における半径Ｒ1及びＲ2は、第１のＲ形状部６５における半径Ｒ1及びＲ2と同じ寸法である。また、第１のＲ形状部６５における半径Ｒ1と第２のＲ形状部６６における半径Ｒ1とは、その中心点の位置を同じくしている。

さらに、半径をＲ1とする大径のＲ形状（円弧状部）は、円筒状部６１を形成する直線状部Ｓ1を接線としており、半径をＲ2とする小径のＲ形状は、端面部６２を形成する直線状部Ｓ3を接線としている。
このような第２のＲ形状部６６の構成により、端面部６２の外周部６２ａを滑らかな形状とすることができる。

また、第１のＲ形状部６５における大径のＲ形状と第２のＲ形状部６６における大径のＲ形状とは、半径Ｒ1の寸法及びその中心点の位置を同じくし、共に円筒状部６１を形成する直線状部Ｓ1を接線としているため、一体感を有する連続した形状とすることができる。

図２及び図３に示すように、他端側に設けられた口金部７は、基本的には口金部６と同様な構成であり、絶縁性を有する略短円筒状に一体的に形成されていて、本体４の端部外周にキャップ状に嵌合するようになっており、円筒状部７１と、この円筒状部７１の一端側に形成された端面部７２とを備えている。そして、端面部７２から外方に突出するアース端子７４を備えている。したがって、前述の一端側の口金部６における突起部６３は形成されていない。

アース端子７４は、黄銅等の金属材料から作られていて、端面部７２から軸方向に突出した円筒のピン形状であり、先端には、小判状の大径部が形成されている。このアース端子７４は、アース接続されて接地されるようになっている。

再び図１に示すように、器具本体１は、下面側が開放した開放部を有する箱状に形成されており、両端部に取付けられた一対のソケット部３と、器具本体１内に収容された点灯装置８と、前記下面側の開放部を覆うように取付けられた反射板１１とを備えている。

ソケット部３は、ＰＢＴ樹脂等からなり、発光素子ランプ２の一対の給電端子６４が接続される一方のソケット部３１（図１３参照）と、アース端子７４が接続される他方のソケット部３２とから構成されている。

図１３に示すように、一方のソケット部３１は、下側に導入口３１ａが形成されたガイド溝３１ｂを有し、内部には、回転子や点灯装置８の出力端に接続される端子が設けられている。

また、他方のソケット部３２は、ソケット部３１と同様な外観を有していて、発光素子ランプ２のアース端子７４が挿入でき、このアース端子７４が接続される端子を備えている。このソケット部３２の端子は、アース接続されて接地されるようになっている。

点灯装置８は、商用交流電源ＡＣに接続されており、この交流電源ＡＣを受けて直流出力を生成するダイオードブリッジ回路DBを備えている。点灯装置８は、例えば、ダイオードブリッジ回路DBの出力端子間に平滑コンデンサを接続し、この平滑コンデンサに直流電圧変換回路及び電流検出手段を接続して構成されている。この点灯装置８の出力端は、ソケット部３１の端子に接続されている。

反射板１１は、反射面を有し、器具本体１の下面側の開放部を覆うように取付けられている。また、長手方向の両端部には、ソケット部３１、３２が嵌合する略長方形の切欠き部が形成されている。

このように構成される照明器具について、器具本体１に前記直管形発光素子ランプ２を装着する方法、すなわち、直管形発光素子ランプ２の口金６、７をソケット部３１、３２に装着する操作方法を主として図１４を参照して説明する。図１４は、直管形発光素子ランプ２の口金６をソケット部３１に装着する過程を示している。

まず、アース端子７４側をソケット部３２に挿入する。その後、図１４（ａ）に示すように、一対の給電端子６４側をソケット部３１の下側の導入口３１ａからガイド溝３１ｂに沿わせるようにして挿入する。

次いで、図１４（ｂ）に示すように、ランプ２を略９０度回転させることにより、ランプ２は、ソケット部３１、３２に機械的に固定され電気的に接続されるようになる。

この場合、給電端子６４をソケット部３１に挿入するに際し、口金部６に形成された第１のＲ形状部６５によって、口金部６がソケット部３１に引っ掛かる感触を抑制してその操作を円滑に行うことができる。
加えて、口金部６に形成された第２のＲ形状部６６によって、その操作の円滑性を助長することが可能となる。

また、器具本体１から直管形発光素子ランプ２を取外す場合には、前記の操作とは逆にランプ２を略９０度回転させ、一対の給電端子６４側をソケット部３１のガイド溝３１ｂに沿わせて下側の導入口３１ａから離脱させるとともに、アース端子７４側をソケット部３２から離脱させる。

この場合、口金部６における突起部６３の側面の端部（エッジ部Ｅ）が外周側に位置するようになっているので、ランプ２を略９０度回転させとき、ソケット部３１の導入口３１ａを介してエッジ部Ｅが見やすくなり、離脱可能ポジションであることを容易に確認することができ、ランプ２の取外し操作を円滑に行うことができる。

なお、口金部６における突起部６３は、ランプ２の方向識別機能、ランプ２の装着過程における回転を円滑化する機能やソケット部３１の構成と相俟ってランプ２の機械的固定を補完する機能を有している。但し、突起部６３の機能は、格別限定されるものではない。

図１２の結線図に示すように、点灯装置８は、商用交流電源ＡＣに接続され、点灯装置８からの直流出力が発光素子５２に供給されるようになっている。この場合、点灯装置８の出力端は、発光素子ランプ２の一対の給電端子６４に接続される。また、発光素子ランプ２側には、ダイオードブリッジ回路DBが設けられており、このダイオードブリッジ回路DBを通じて発光素子５２に直流出力が供給される。

このため、点灯装置８の出力端の極性によって、一対の給電端子６４の接続方向の制限を受けることなく、給電端子６４をソケット部３１に接続することが可能となる。
一方、アース端子７４は、ソケット部３２の端子を介してアース接続されるようになる。

次に、上記直管形発光素子ランプ２の絶縁性について図１４及び図１５を参照して説明する。図１４は、本実施形態を示し、図１５は、比較例を示しており、ランプ２をソケット部３１に装着した状態において、試験指Ｔｇを用いて沿面距離ｄを測定した場合を示している。

まず、図１５に示す比較例においては、口金部６´の端面部６２´から突出形成された突起部６３´は、Ｒ形状部を有することなく軸方向外方に段状に立ち上がるように構成されている。

この場合、試験指Ｔｇをソケット部３１と突起部６３´との間に適用すると、試験指Ｔｇが突起部６３´の角部に接触することとなる。このため、沿面距離ｄは、突起部６３´の角部から給電端子６４までの直線状となる。

一方、図１４に示す本実施形態においては、試験指Ｔｇをソケット部３１と突起部６３との間に適用すると、試験指Ｔｇが突起部６３の第１のＲ形状部６５に接触することとなり、沿面距離ｄは、第１のＲ形状部６５を経て突起部６３の直線状端面から給電端子６４までの距離となる。
したがって、本実施形態によれば、比較例のような構成に対し、沿面距離ｄを長くすることができ、絶縁性を高めることが可能となる。

上記のように構成された照明器具において、点灯装置８に電力が供給されると、ソケット部３１、口金６から基板５１を介して発光素子５２に通電され、各発光素子５２が点灯する。発光素子５２から出射された光は、透光性の本体４を透過して下方に放射され所定範囲が照射される。
以上のように本実施形態によれば、発光素子ランプ２を器具本体１側に取付ける場合、操作の円滑性を向上できるとともに絶縁性を高めることができる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。また、上記実施形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していないものである。

上記実施形態においては、日本電球工業会規格ＪＥＬ８０１に基づいて構成したものについて説明したが、これに限定されるものではない。この規格に適合しない構成をも許容する。例えば、ランプ本体の両端に設けられる口金部の双方に給電端子を設け、両側から給電する方式を適用することもできる。

１・・・照明器具本体、２・・・直管形発光素子ランプ、
３・・・ソケット部、４・・・本体、
５・・・光源部、６、７・・・口金部、
８・・・点灯装置、５１・・・基板、
５２・・・発光素子（ＬＥＤ）、６３・・・突起部、
６４・・・給電端子、６５・・・第１のＲ形状部、
６６・・・第２のＲ形状部、７４・・・アース端子

Claims (3)

1. 少なくとも一部に透光性部を有する本体と；
   この本体内に配設され前記透光性部から光を外部に放射する発光素子と；
   前記本体の端部に設けられ、略円形状の端面を有する略円筒状であって、端面から軸方向に突出するとともに直径方向に形成された突起部と、前記端面の外周から突起部の側面に突起部の突出方向に向かって連続的に形成されたＲ形状部と、前記突起部から外方に突出する給電端子とを備えた口金部と；
   を具備することを特徴とする発光素子ランプ。
2. 前記口金部は、側面視において、その角部が、略円筒状を形成する直線状部と、この直線状部を接線とする円弧状部と、前記直線状部と直交する方向であって、前記直線状部と直交する円弧状部の接線よりも円弧状部の中心点に近い直線状部とを備えて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子ランプ。
3. ソケットを有する器具本体と；
   前記ソケットに装着される請求項１又は請求項２に記載の発光素子ランプと；
   を具備することを特徴とする照明器具。

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